UART串口通信协议详解

UART：通信异步收发器，串行、异步通信总线，两条数据线（收发），全双工（可以同时接收和发送）。

一、UART帧格式（UART协议）

单片机和PC之间的通信，为保证数据可靠性，双方必须遵守UART协议

空闲位：空闲状态时为高电平（1），代表无数据传输
起始位：低电平，通信开始（从空闲位（1）–>起始位（0）的变化代表通信开始）。
数据位：5-8位数据（先发低位，后发高位）。例如：发送数据为0x55（01010101），则发送的数据为（10101010）
校验位：校验数据的正确性（奇偶校验），数据位计算1的个数若为奇数为奇校验，若为偶数为偶校验。（可有可无）
停止位：1/1.5/2位（高电平），数据结束的标志。
空闲位： 高电平，代表无数据传输

注：串行通信不允许连续发送，每次只能发送一个字节数据（8位），为了防止累积误差的出现。UART是异步通信，收发双方时钟不同步，而其他通信协议如SPI、I2C等是同步通信。

二、UART存在的问题

1、电气接口不统一，UART只是对信号的时序进行了定义，但是没有定义接口的电气特性，没有规定不同器件连接时连接器的标准。不同处理器所使用的电平不一样，所以不同处理器使用UART通信时不能直接连接。
2、抗干扰能力差
因为串口使用的是TTL电平（高低电平用0和1表示）
3、通信距离极短
由于抗干扰能力差所以通信距离短。